Las máscaras, una buena ventilación son más importantes que el distanciamiento social para reducir la propagación del COVID.



Un nuevo estudio de la Universidad de Florida Central sugiere que las máscaras y un buen sistema de ventilación son más importantes que el distanciamiento social para reducir la propagación aérea de COVID-19 en las aulas.

La investigación, publicada recientemente en la revista Física de fluidos, llega en un momento crítico cuando las escuelas y universidades están considerando regresar a más clases presenciales en el otoño.

La investigación es importante ya que proporciona una guía sobre cómo entendemos la seguridad en ambientes interiores “.

Michael Kinzel, profesor asistente, Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de la UCF y coautor del estudio

“El estudio encuentra que las rutas de transmisión de aerosoles no muestran la necesidad de un distanciamiento social de seis pies cuando las máscaras son obligatorias”, dice. “Estos resultados destacan que con las máscaras, la probabilidad de transmisión no disminuye con un mayor distanciamiento físico, lo que enfatiza cómo los mandatos de máscaras pueden ser clave para aumentar la capacidad en las escuelas y otros lugares”.

En el estudio, los investigadores crearon un modelo informático de un aula con estudiantes y un maestro, luego modelaron el flujo de aire y la transmisión de enfermedades, y calcularon el riesgo de transmisión aérea.

El modelo de aula era de 709 pies cuadrados con techos de 9 pies de altura, similar a un aula universitaria de menor tamaño, dice Kinzel. El modelo tenía estudiantes enmascarados, cualquiera de los cuales podría estar infectado, y un maestro enmascarado al frente del aula.

Los investigadores examinaron el aula utilizando dos escenarios, un aula ventilada y una sin ventilación, y utilizando dos modelos, Wells-Riley y Computational Fluid Dynamics. Wells-Riley se usa comúnmente para evaluar la probabilidad de transmisión en interiores y la dinámica de fluidos computacional se usa a menudo para comprender la aerodinámica de automóviles, aviones y el movimiento submarino de los submarinos.

Se demostró que las máscaras son beneficiosas al prevenir la exposición directa a los aerosoles, ya que las máscaras proporcionan una suave bocanada de aire caliente que hace que los aerosoles se muevan verticalmente, evitando así que lleguen a los estudiantes adyacentes, dice Kinzel.

Además, un sistema de ventilación en combinación con un buen filtro de aire redujo el riesgo de infección entre un 40 y un 50% en comparación con un aula sin ventilación. Esto se debe a que el sistema de ventilación crea una corriente constante de flujo de aire que hace circular muchos de los aerosoles hacia un filtro que elimina una parte de los aerosoles en comparación con el escenario sin ventilación donde los aerosoles se congregan sobre las personas en la habitación.

Estos resultados corroboran las directrices recientes de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE. UU. Que recomiendan reducir el distanciamiento social en las escuelas primarias de seis a tres pies cuando el uso de máscaras es universal, dice Kinzel.

“Si comparamos las probabilidades de infección cuando se usan máscaras, tres pies de distanciamiento social no indican un aumento en la probabilidad de infección con respecto a seis pies, lo que puede proporcionar evidencia para que las escuelas y otras empresas operen de manera segura durante el resto de la pandemia”, Kinzel dice.

“Los resultados sugieren exactamente lo que está haciendo el CDC, que los sistemas de ventilación y el uso de mascarillas son los más importantes para prevenir la transmisión y que el distanciamiento social sería lo primero para relajarse”, dice el investigador.

Al comparar los dos modelos, los investigadores encontraron que Wells-Riley y Computational Fluid Dynamics generaron resultados similares, especialmente en el escenario sin ventilación, pero que Wells-Riley subestimó la probabilidad de infección en aproximadamente un 29 por ciento en el escenario ventilado.

Como resultado, recomiendan que algunos de los efectos complejos adicionales capturados en la dinámica de fluidos computacional se apliquen a Wells-Riley para desarrollar una comprensión más completa del riesgo de infección en un espacio, dice Aaron Foster, estudiante de doctorado en el Departamento de Mecánica y Mecánica de la UCF. Ingeniería aeroespacial y autor principal del estudio.

“Si bien los resultados detallados de la dinámica de fluidos computacional proporcionaron nuevos conocimientos sobre la variación del riesgo y las relaciones de distancia, también validaron los modelos de Wells-Riley más comúnmente utilizados ya que capturan la mayoría de los beneficios de la ventilación con una precisión razonable”, dice Foster. “Esto es importante, ya que se trata de herramientas disponibles públicamente que cualquiera puede utilizar para reducir el riesgo”.

La investigación es parte de un esfuerzo general más amplio para controlar la transmisión de enfermedades transmitidas por el aire y comprender mejor los factores relacionados con ser un súper esparcidor. Los investigadores también están probando los efectos de las máscaras sobre la distancia de transmisión de aerosoles y gotas. El trabajo está financiado en parte por la National Science Foundation.

Kinzel recibió su doctorado en ingeniería aeroespacial de la Universidad Estatal de Pennsylvania y se unió a UCF en 2018. Además de ser miembro del Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de UCF, parte de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Computación de la UCF, también trabaja con el Centro de UCF para Investigación avanzada en turbomáquinas y energía.

Fuente:

Referencia de la revista:

Foster, F & Kinzel, M (2021) Estimación de la exposición al COVID-19 en un salón de clases: una comparación entre modelos matemáticos y numéricos. Física de fluidos. doi.org/10.1063/5.0040755.

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